Наименование учебной дисциплины

  ОУДП.12 Математика

Наименование темы учебной дисциплиныТема 3.2. Векторы и координаты

Тема практического занятия:

Решение математических и прикладных задач с использованием координат и векторов

Количество часов: 2 часа  

Место проведения:  Кабинет Математики

Характер работы:  репродуктивный

Форма организации учебной деятельности студентов: индивидуальная

Образовательные задачи:

1) Обобщение, закрепление теоретических знаний:

- определение вектора, коллинеарных векторов, свойства координат коллинеарных векторов; действия над векторами,

- определение направляющего вектора, нормального вектора,

- формулы: уравнения прямой, заданной точкой и направляющим вектором, точкой и нормального вектором, проходящей через две данные точки,

- общее правило составления уравнения прямой l; уравнения плоскости;

- необходимые и достаточные условия параллельности прямых в прямоугольной системе координат (с помощью векторов)

2) Формирование умений:

- составлять уравнение прямой, проходящей через точку и имеющей направляющий вектор; составлять уравнение прямой, проходящей через две точки; составлять уравнение прямой, проходящей через точку параллельно прямой; составлять уравнение плоскости, проходящей через точку перпендикулярно вектору.

- векторный метод нахождения расстояния от точки до прямой ;условия параллельности прямых в прямоугольной системе координат (с помощью векторов);

-  решения задач из Открытого банка заданий для подготовки к ЕГЭ по математике

3) Формирование интеллектуальных и исследовательских умений:

- выделять главное, существенные признаки;

- осуществлять самоконтроль и коррекцию своей учебной деятельности;

- рационально использовать рабочее время.

4) Формирование компонентов компетенций

- владение основами научной организации труда;

- способность к самостоятельному поиску истины.

Оборудование (аппаратура, материалы и др.):

раздаточный материал, тексты заданий;

- ПК и медиаоборудование;

- компьютерная презентации в среде Power Point

 

                                                               

Задание студентам на самоподготовку (учебная и справочная литература):

Башмаков М.И. Математика Глава 5, занятие 4 с. 87-88

 

Хронологическая структура заданий практического занятия

Время (мин) 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90
Структурные элементы 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 4 4 4 4 4 4 5 5

 

ДИДАКТИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ЗАНЯТИЯ

Структурные элементы Деятельность преподавателя Деятельность студентов
1. Целевая установка. 1. Сообщение плана учебного занятия. 2. Ознакомление с требованиями к знаниям и умениям по теме. 1. Подготовка рабочего места 2. Запись темы урока.
2. Проверка теоретической готовности студентов к выполнению заданий практического занятия Проверка домашнего задания: 1) проверка выполнения решения задач №№…. (в рабочих тетрадях) 2) организация фронтального опроса 3) организация индивидуального опроса (у доски) – решение типовой задачи с объяснением алгоритма действий Демонстрируют выполнение домашнего письменного задания Отвечают на вопросы Решают задачу. Объясняют алгоритм решения
3. Инструктаж о содержании, этапах работы, способах (методах) действий. 1) Сообщение содержания и последовательности выполнения практических заданий 2) Представление комплектов материалов, необходимых для выполнения заданий (учебник, компьютерная презентация, раздаточный материал) 3) Обучение практическим приемам:         составить уравнение прямой, проходящей через точку и имеющей направляющий вектор; составить уравнение прямой, проходящей через две точки; составить уравнение прямой, проходящей через точку параллельно прямой; составить уравнение плоскости, проходящей через точку перпендикулярно вектору на примере решения типовой задачи. Векторный метод нахождения расстояния от точки до прямой, условия параллельности прямых в прямоугольной системе координат (с помощью векторов) на примере решения типовой задачи.   1) Подготовка к выполнению практических заданий 2) Ознакомление с комплектом учебных материалов 3) Усвоение правил работы:  составить уравнение прямой, проходящей через точку и имеющей направляющий вектор; составить уравнение прямой, проходящей через две точки; составить уравнение прямой, проходящей через точку параллельно прямой; составить уравнение плоскости, проходящей через точку перпендикулярно вектору. Векторный метод нахождения расстояния от точки до прямой; (с помощью векторов); условия параллельности прямых в прямоугольной системе координат (с помощью векторов) на примере решения типовой задачи.
4. Организация выполнения заданий практического занятия 1) Организация выполнения студентами практических заданий:  Задание 1. Составить уравнение прямой, проходящей через точку   и имеющей направляющий вектор. Задание 2. Составить уравнение прямой, проходящей через две точки. Задание 3. Составить уравнение плоскости, проходящей через точку перпендикулярно вектору. 3) Организация работы над основными математическими понятиями: вектор, коллинеарные векторы, координаты вектора; направляющий вектор, нормальный вектор, уравнения прямой, заданной точкой и направляющим вектором, точкой и нормального вектором, проходящей через две данные точки, общее правило, прямой l; уравнения плоскости;   Самостоятельная работа студентов по выполнению заданий  
5. Оценка выполненной работы 1) Проверка правильности выполнения заданий 2) Оценка результатов выполнения заданий Ответы на поставленные вопросы, пояснения полученных результатов.

Основные понятия

Уравнение прямой, проходящей через данную точку и имеющей заданный направляющий вектор.

Направляющим вектором прямой L называется всякий ненулевой вектор n = (а; b), параллельный этой прямой. Любая прямая имеет бесконечное множество направляющих векторов, коллинеарных между собой

Пусть заданы точка М11;y1), через которую проходит прямая, и ее направляющий вектор п = (а; Ь).

Используя общее правило, составим уравнение прямой L.

1°. Выберем произвольную точку М(х;y), принадлежащую прямой L.

2°. Найдем вектор М1 М = (х — х1; y y1 ).

3°. Запишем направляющий вектор п=(а; b).

4°. Воспользуемся условием коллинеарности векторов М1 М и n; их одноименные координаты должны быть пропорциональны

Поэтому уравнение прямой L имеет вид

Преобразуем это уравнение:

                       bx — Ьх1 = ау — ау1;

 — уравнение общего вида.

 

         Уравнение прямой, проходящей через две данные точки.

Пусть заданы две точки М111) и М222). Через них можно провести прямую и притом только одну (см.рис.). Для составления ее уравнения воспользуемся общим правилом:

1°. Выберем на прямой l точку М(х; у).
2°, Найдем координаты вектора М1М: M1M=(x-x1)(y-y1)
3°. Найдем координаты направляющего вектора М1М2: М1М2 =(x2—x1;y2-y1)
4°. Векторы М1М и М1М2 коллинеарны. так как лежат на одной прямой, значит, искомое уравнение имеет вид

 

Общее уравнение плоскости.

 

Общее уравнение плоскости имеет вид Ах+Ву+Сz+D=0.

Уравнение плоскости, проходящей через точку М000; z 0) перпендикулярно заданному нормальному вектору п = (А; В) имеет вид:

А(х-х 0)+В(у-у0)+С(z- z0)=0 или Ах+Ву+Сz- Ах 0 -Ву 0 -Сz 0 =0

 

 Примеры решения задач.

Пример 1.Составить уравнение прямой, проходящей через точку А(3; —2) и имеющей направляющий вектор n = (— 5; 3).

Решение.

1°. Выбираем точку М(х; у), принадлежащую l.

2°. Найдем вектор АМ = (x - 3; y + 2).

3°Направляющий вектор n = (—5; 3).

4°Запишем уравнение прямой х-3     у+2

                                                   -5       3

откуда Зх — 9 =-5у - 10; 3x+5y+1—искомое уравнение в общем виде.

 

Пример 2. Треугольник задан точками А (5; 2), В(—1; —4), С(— 5, —3), Составить уравнение прямой, проходящей через точку В параллельно АС.

Решение.

 1°. Выбираем точку М(х. у).

2". Найдем вектор BM = (х+1;у+4)

3°. Найдем вектор, заданный точками А (5; 2) и С(-5; -3); имеем
АС=(-10; -5)
4°. Так как искомая прямая и прямая АС параллельны, то их на­правляющие векторы коллинеарны. Запишем искомое уравнение прямой:


откуда х + 1 = 2y+ 8; x-2y-7=0 - искомое уравнение в общем виде.

 

Пример 3. Составить уравнение прямой, проходящей через точки А(2; 3) и В(7;5).
Решение. Подставив в формулу координаты данных точек, получим


2х-5у+11=0 - искомое уравнение прямой.

 

Векторный метод нахождения расстояния от точки до прямой.

Введем базис , .

Поэтому

 

Далее имеем:

 

 

Так как

 

 

то имеем:

Отсюда получаем:

 

 

Ответ:









Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: